平行空間:與原宇宙平行存在的其他宇宙-中文百科頻道

定義概論

平行宇宙是指從某個宇宙中分離出來，與原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙。在這些宇宙中，也有和我們的宇宙以相同的條件誕生的宇宙，還有可能存在着和人類居住的星球相同的、或是具有相同曆史的行星，也可能存在着跟人類完全相同的人。同時，在這些不同的宇宙裡，事物的發展會有不同的結果：在我們的宇宙中已經滅絕的物種在另一個宇宙中可能正在不斷進化，生生不息。相互平行的兩個宇宙，既不重合，也不相交，可謂“井水不犯河水”。雖然有時通過一些偶然的事件，兩個宇宙能相互感知對方的存在；但一般而言，仍是“雞犬之聲相聞，老死不相往來”。有學者描述平行宇宙時用了這樣的比喻，它們可能處于同一空間體系，但時間體系不同，就好像同在一條鐵路線上疾馳的先後兩列火車；它們有可能處于同一時間體系，但空間體系不同，就好像同時行駛在立交橋上下兩層通道中的小汽車。

提出背景

平行宇宙的概念，并不是因為時間旅行悖論提出來的，它是來自量子力學，因為量子力學有一個不确定性，就是量子的不确定性。平行宇宙概念的提出，得益于現代量子力學的科學發現。

在20世紀50年代，有的物理學家在觀察量子的時候，發現每次觀察的量子狀态都不相同。而由于宇宙空間的所有物質都是由量子組成，所以這些科學家推測既然每個量子都有不同的狀态，那麼宇宙也有可能并不隻是一個，而是由多個類似的宇宙組成。

從20世紀20年代起，許多物理學家都為量子力學提出了不同的“诠釋”，目的是為測量問題提供一個可靠的解釋，并能讓人們理解波函數的坍縮。在量子力學中，微觀粒子的狀态用波函數（Wave function）來描述。當微觀粒子處于某一狀态時，它的力學量（如坐标、動量、角動量、能量等）一般不具有确定的數值，而具有一系列可能值，每個可能值以一定的概率出現（宏觀物體處于某一狀态時，它的力學量具有确定的數值）。也就是說，微觀粒子的運動具有不确定性和概率性。波函數就能描述微觀粒子在空間分布的概率。

物理學中著名的“單電子雙縫幹涉”實驗正是微觀粒子運動不确定性和随機性的體現。在這個實驗中，單電子通過雙縫後竟然發生了幹涉。在經典力學看來，電子在同一時刻隻能通過一條縫，它不可能同時通過兩條縫并發生幹涉；而根據量子力學，電子的運動狀态是以波函數形式存在，電子有可能在同一時刻既通過這條狹縫，又通過那條狹縫，并發生幹涉。

但是，當科學家試圖通過儀器測定電子究竟通過了哪條縫時，永遠隻會在其中的一處發現電子。兩個儀器也不會同時偵測到電子，電子每次隻能通過一條狹縫。這看起來好像是測量者的觀測行為改變了電子的運動狀态，這種反常的現象又作何解釋呢，物理學家玻爾提出了著名的“哥本哈根解釋”：當人們未觀測時，電子在兩條縫位置都有存在的概率；但是，一旦被測量了，比如說測得該電子在左縫位置，電子有了準确的位置，它在該點的概率為1，其他點的概率為0。也就是說，該電子的波函數在被測量的瞬間“塌縮”到了該點。

玻爾把觀察者及其意識引入了量子力學，使其與微觀粒子的運動狀态發生關系。但觀察者和“塌縮”的解釋并不十分清晰和令人信服，也受到了很多科學家的質疑。例如，塌縮是如何發生的，是在一瞬間就發生，還是要等到光子進入人們的眼睛并在視網膜上激起電脈沖信号後才開始。

多世界解釋

那麼，有沒有辦法繞過這所謂的“塌縮”和“觀測者”，從本應研究客觀規律的物理學中剔除觀察者的主觀成分呢？埃弗雷特提出了一個大膽的想法：如果波函數沒有“塌縮”，則它必定保持線性增加。也就是說，上述實驗中電子即使再觀測後仍然處在左/右狹縫的疊加狀态。埃弗雷特由此進一步提出：人們的世界也是疊加的，當電子穿過雙縫後，處于疊加态的不僅僅是電子，還包括整個的世界。也就是說，當電子經過雙縫後，出現了兩個疊加在一起的世界，在其中的一個世界裡電子穿過了左邊的狹縫，而在另一個世界裡，電子則通過了右邊的狹縫。這樣，波函數就無需“塌縮”，去随機選擇左還是右，因為它表現為兩個世界的疊加：生活在一個世界中的人們發現在他們那裡電子通過了左邊的狹縫，而在另一個世界中，人們觀察到的電子則在右邊。

以“薛定谔的貓”來說，埃弗雷特指出兩隻貓都是真實的。有一隻活貓，有一隻死貓，但它們位于不同的世界中。問題并不在于盒子中的發射性原子是否衰變，而在于它既衰變又不衰變。當觀測者向盒子裡看時，整個世界分裂成它自己的兩個版本。這兩個版本在其餘的各個方面是完全相同的。唯一的區别在于其中一個版本中，原子衰變了，貓死了；而在另一個版本中，原子沒有衰變，貓還活着。前述所說的“原子衰變了，貓死了；原子沒有衰變，貓還活着”這兩個世界将完全相互獨立平行地演變下去，就像兩個平行的世界一樣。量子過程造成了“兩個世界”，這就是埃弗雷特前衛的“多世界解釋”。

這個解釋的優點是：薛定谔方程始終成立，波函數從不塌縮，由此它簡化了基本理論。它的問題是：設想過于離奇，付出的代價是這些平行的世界全都是同樣真實的。這就難怪有人說：“在科學史上，多世界解釋無疑是目前所提出的最大膽、最野心勃勃的理論。”

發展曆程

思想雛形

公元前5世紀，德谟克利特就提出“無數世界”的概念，認為“無數世界”是原子通過自身運動形成的。他說：“原子在虛空中任意移動着，而由于它們那種急劇、淩亂的運動，就彼此碰撞了，并且，在彼此碰在一起時，因為有各種各樣的形狀，就彼此勾結起來，這樣就形成了世界及其中的事物，或毋甯說形成了無數世界。”公元前1世紀，盧克萊修指出，在我們這個“可見的世界”之外還存在着“其他的世界”，居住着“其他的人類和野獸的種族。”公元前4世紀，伊壁鸠魯表述了世界多元性的思想：“存在着無限多個世界，它們有的像我們的世界，有的不像我們的世界。”“在一切世界裡，都有我們這個世界裡所見到的動物、植物以及其他事物。”萊布尼茨提出了他的“可能世界”的概念，設想在必然世界（可觀測的宇宙）範圍之外還存在着無窮多個“可能世界”。他認為世界由無限的單子組合而成，單子之間沒有因果關系，而是某種前定的和諧關系，單子雖然各自獨立，但它們之間有品極高低的差異。萊布尼茲把某個現實事件的出現，例如，具體的人，闡釋為許多單子組合的結果，各種不同的組合的結果與單子中更勝一籌的單子的主導作用有關。這意味着世界可以用不同的樣子，任何事件都是偶發的，甚至整個宇宙也是如此。

正式提出

物理學家埃弗雷特提出了自己對量子測量問題的想法。他指出，在量子力學中，存在多個平行的世界，在每個世界中，每次量子力學測量的結果各自不同，因此不同的曆史發生在不同的平行宇宙中。多世界解釋認為，對測量裝置的觀察，會使得測量裝置被分解為兩個。并且在這個測量鍊上，這種分解會不斷地進行下去。伴随着這種分解，一定有一個完全的宇宙的複制。也就是說，隻要有一個量子測量發生，那麼，每個宇宙分支，以及這個分支中的分量就會導緻一個可能的測量結果。每個處在特殊宇宙分支中的人都會認為，他的測量結果和所處的宇宙是唯一存在的。也就是說，一次測量産生了一次新的宇宙。這些各自不同的新宇宙，除非完全相同，否則絕無重合的可能。這一理論的發表，标志着平行宇宙概念的正式提出。

研究現狀

存在證據

英國天文學家稱找到了支持平行宇宙論的證據。通過對宇宙微波背景輻射圖的研究，他們發現了四個由“宇宙摩擦”形成的圓形圖案，這表明我們的宇宙可能至少4次進入過其他宇宙。2007年 8月，科學家在研究宇宙微波背景輻射（CMB）信号時發現了一個巨大的冷斑（cold spot），其中完全是“空”的，沒有任何的正常物質或者暗物質，也沒有輻射信号，為什麼宇宙中會存在如此怪異的時空。

為了尋找這個答案，科學家認為這是另一個宇宙的證據，冷斑現象可能使得宇宙學家推出一種結論，暗示人們所處的宇宙之外還存在平行宇宙。科學家通過普朗克望遠鏡觀測到的輻射數據發現我們的宇宙可能是10億個宇宙中的一個，第一次有證據顯示平行宇宙是存在的。普朗克望遠鏡繪制的地圖顯示了微波背景輻射的分布情況，科學家認為大爆炸後期殘留的輻射均勻分布于宇宙空間中，尤其是在南天。

北卡羅萊納州大學教堂山分校理論物理學家勞拉·梅爾西尼-霍頓博士與來自卡内基·梅隆大學教授理查德·霍爾曼在2005年就預言了異常輻射的存在，并認為由于平行宇宙的存在導緻了輻射分布異常。梅爾西尼-霍頓博士認為普朗克探測器的數據支持了平行宇宙存在的假設，這意味着在人們所處的宇宙之外還存在無限多的宇宙，正是由于其他宇宙的拖拽效應使得南天出現分布不均的輻射。宇宙微波背景輻射信号中的巨大冷斑跨度差不多達到10億光年，位于波江座方向上，理論物理學家勞拉·梅爾西尼-霍頓博士認為這是另一個宇宙的信号，如果該發現被證實，那麼這将是人類有史以來在本地宇宙時空外發現的第一個宇宙。

宇宙微波背景輻射來自于宇宙大爆炸後殘留的信号,存在于微波波段，NASA的威爾金森微波各向異性探測器和斯隆數字巡天拍攝的圖像也顯示我們的宇宙存在巨大的空洞，這一證據在2004年就被科學家發現。事實上，關于冷斑的問題已經成為天文學家研究的重點，後來的研究顯示這片神秘的宇宙時空并非完全不存在物質，在其周圍存在小規模的星系，比起其他天區的星系，這些星系的跨度以及輻射都十分小，計算表明，宇宙空洞附近天體的輻射量比宇宙中其他可見時空輻射量減少大約20%至45%。然而，為什麼宇宙中會形成如此奇怪的時空呢？比如距離銀河系80億光年處就存在一個直徑大約為90光年的宇宙空洞，當前的宇宙大爆炸以及宇宙形成理論很難解釋為什麼可以形成這些空洞，它們的形成機制至今依然是個迷。

梅爾西尼-霍頓博士為主的研究小組認為這是另一個宇宙存在的證據，根據弦理論預言，宇宙之外還存在其他宇宙，每一個宇宙都擁有獨特的物理屬性。

另一種觀點認為冷斑的出現與宇宙膨脹有關，作為引力長程作用的結果，宇宙中出現了大型空洞，目前觀測到的大空洞出現在北半球的天區，科學家預測在南半球天區也存在一處巨大的冷斑，但是研究小組認為宇宙空洞的出現存在随機性。根據普朗克探測器的數據，梅爾西尼霍頓博士認為自己的假設已經被證明，在人們所處的宇宙之外還存在更多的平行宇宙，由于這些宇宙的存在，導緻了背景輻射的異常，這一切都體現在宇宙學理論無法解釋的冷斑時空中。隸屬于歐空局的普朗克空間望遠鏡具有非常高的觀測精度，其繪制的精确CMB圖像為科學家打開了一扇通往另一個時空的大門。

據《星期日泰晤士報》稱，劍橋大學理論物理學教授馬爾科姆·佩瑞認為，該發現有極高的可能來佐證“多重宇宙”的存在。他的同事天體物理學教授喬治·埃弗斯塔西歐對此也表示支持：“多重宇宙的論調現在聽起來仍然讓有些人感到怪異，這情況就像當年大爆炸理論的提出一樣。不過，現今我們已經掌握了有力的證據，這必将徹底改變人們對于宇宙的認知。”

理論進展

2014年10月31日，物理學家稱，“平行宇宙”的确存在，給不同版本的“我們”提供生存空間。不僅如此，平行宇宙之間還會相互影響，所以才會出現微觀層面種種奇怪的物理學現象。英國格裡菲斯大學和美國加州大學學者聯合提出上述理論。他們認為，平行宇宙不僅存在，而且相互影響，并非各自獨立地發展變化；而相互作用，恰好能夠解釋微觀物理研究發現的粒子奇怪的反應。格裡菲斯大學物理學教授霍華德·威斯曼說：“大概在1957年左右，量子物理學界出現了平行宇宙的想法。照此推斷，量子測量每進行一次，一個宇宙就會産生出新的分支宇宙。所以就産生了無數的可能性——在有的宇宙裡，隕石沒有砸中地球，恐龍們幸存下來。再換一個宇宙，澳大利亞就成了葡萄牙人的殖民地了。此前，學者休·埃弗雷特發現量子粒子能夠同時擁有兩種不同的狀态，因此提出了粒子以不同狀态在不同世界同時存在的理論。按照這一理論，粒子在兩種狀态、兩個世界之間不必二選其一，而是可以二者兼得。威斯曼和同事們認為，人們所處的宇宙不過是浩如煙海的衆多的宇宙中的滄海一粟。這些宇宙同時存在，有的和人們所在的宇宙相似，有的則大不相同。威斯曼還表示，比較“靠近”的宇宙會相互排斥，增加相互之間的差異。

研究前景

科學家将會有多種方法檢驗這些平行宇宙的理論，甚至可能排除其中的一些。在今後幾十年，随着宇宙測量技術的巨大進步，通過諸如宇宙微波背景輻射探測、大尺度物質分布測量等，科學家會進一步限定空間的彎曲和拓撲結構，從而檢驗第一層平行宇宙理論。而更精确的暴脹測量，可以用來檢驗第二層平行宇宙的理論。天體物理學和高能物理學的共同進步，也會确定物理常量的微調程度，從而削弱或加強第二層的存在可能。如果現在全球制造量子計算機的努力能夠成功．那麼它将會為第三層宇宙的存在提供進一步的證據，因為它在本質上要利用第三層平行宇宙的平行性來做平行計算。相反，糾正不守恒的實驗證據則會排除第三層。最後，現代物理的重大挑戰，統一廣義相對論和量子場論的成功或失敗，會給第四層宇宙的研究帶來更多啟示。科學家可能最終找到一個和人們的宇宙相匹配的數學結構，也可能突然碰到不可思議的數學有效性極限，從而不得不放棄第四層。

類型層次

提出時間

美國麻省理工學院的宇宙學家馬克斯·泰馬克（Max Tegmark）熱衷于研究平行宇宙，他說道：“對于我來說最有意思的問題不是平行宇宙是否存在，而是到底有多少種平行宇宙。”在2003年的《科學美國人》雜志裡，有一篇由他所寫的關于平行宇宙的專文，文中他将平行宇宙分成四類。根據泰馬克的分類，越處于上位的宇宙，越容易擴張，越容易涵蓋處于下位層次的宇宙。

第一層：視界之外

如果空間是無限的，而且物質分布在大尺寸上是足夠均勻的，那麼即使最不可能發生的事情也必然發生在某處。特别地，應該存在無限多有人的行星，而且包括不是一個而是無限多和一樣的外表、姓名、記憶的人。無限多和可觀測宇宙大小一樣的區域确實存在，在那裡任何可能的宇宙曆史都會實際存在。這就是第一層平行宇宙。混沌暴漲理論（Chaotic Inflation Theory），可對無限的遍曆的宇宙進行一般性預測。這個宇宙是無限的，應該包含了能實現所有初期條件的哈勃體積。因此，無限的宇宙包含了無限數量的哈勃體積。他們雖然全部具有同樣的物理法則與物理定數，但對于類似物質分布的配置卻幾乎與人們所處的哈勃體積不同。但是正因為存在着哈勃體積，超越事件視界（Event Horizon）的、結果類似的或者相同的配置的哈勃體積才得以存在。據體格馬克測算，與人們居住的相同大小體積和配置的星體存在于距我們大約115（比古戈爾普勒克斯大的數字）米的地方。這種推論假定了看似與哈勃狀态一樣形式的分布，但是實際上是什麼樣的分布都是可能的。這就意味着人們所特定的哈勃體積在實際上是唯一的存在。[24]

第二層：後暴脹泡沫

作為宇宙的膨脹理論變形的混沌暴漲理論，平行宇宙是以整體方式進行擴張的，這種擴張會一直持續下去。但是宇宙的某個領域卻停止擴張，呈現各異的泡沫形态。這種泡沫就是不發達的第一層的平行宇宙。安德烈.林地及Vitaly Vanchurin計算得出此宇宙的數量是10000000個計量單位。可能不同的泡沫都經曆過原發的對稱性的破裂，其結果是擁有了不同物理定數的不同性質。此層次包括了約翰·惠勒（John Archibald Wheeler）的振動宇宙論（Oscillatory Universe Theory）和李·斯莫林（Lee Smolin）的多産宇宙論（Fecund UniversesTheory）。

第三層：量子力學中的多世界解釋

休・埃弗雷特的多世界解釋（MWI）是為數衆多的主流量子力學的解釋中的一個。作為量子力學的一個側面，不是單個觀測就可以絕對預測的。反而可能在更大範圍引發不同的概率。根據MWI理論，這些不同的觀測結果與不同的宇宙分别對應。如同搖動一個六面的骰子一樣，其結果和量子力學的可觀測量是一緻的。與骰子的6面向相對應的6種宇宙得以顯現。（更為正确的是，MWI理論中，盡管宇宙的存在具有單一性，但在向多元世界分裂後，他們通常是無法互相作用的。）泰馬克認為第三層的平行宇宙在哈勃體積内的含量并不比一～二層的平行宇宙概率大。事實上，在有相同的物理定數的第三層的平行宇宙中，由分裂而形成的所有的不同的世界在層次一的平行宇宙中的多個哈勃體積中都可以找到。泰馬克做了如下闡述：第一層和第三層的唯一不同就是人的複體居住在哪裡的差别。在第一層當中，居住在三次元空間的任何一個地方。在第三層當中，居住在無限次元的與希爾伯特空間（Hilbert Space）内的其他量子不同的世界中。同樣，擁有不同物理定數的全部的層次二的泡沫宇宙在事實上，可以看作是在第三層的平行宇宙中在原發性的對稱性破裂瞬間所産生的“世界”。與多世界有關的觀點包括了理查德·費曼（Richard Phillips Feynman）的複數曆史（Multiple Histories）解釋及H. Dieter Zeh的多精神解釋（Many-minds interpretation）。

第四層：終極集合

終極集合假說由泰馬克自身所倡導。可以采用不同的數學結構進行記述的宇宙被認為是全部以對等的方式而實際存在的。不可觀測的宇宙的不同的低能量的物理法則并不包括其中。泰馬克倡導如下的觀點。抽象數學是非常普遍的存在，（從人類的暧昧的語言中分離出來）無論以什麼樣的純粹的語言都可定義的萬物的通用理論（TOE）都脫離不了數學結構。比如，包含不同種類的實體（用語言的表述的話）及其關系（再用語言表述）的TOP不僅被數學者們稱為集合論模式，通常也把該種集合論的模式看成是構成的形式體系。這就暗示了所有的可以想象的平行宇宙理論在層次四階段可以被記述。因為層次四的平行宇宙包含了全部的其他的集合，從而成為了平行宇宙階層的上限。導緻了失去考慮層次五的平行宇宙的餘地。尤爾根·施密特胡貝爾（Jürgen Schmidhuber）提出了“數學的構造的集合”并沒有被明确的定義這一不同意見。他隻贊同構造性數學（Constructive mathematics），即通過電腦程序可以進行記述的宇宙表述。其中，輸出位可以被控制在有限的時間内，控制時間的本身會因為庫爾特的極限而受到程序的影響無法做出預測，但是由于非停止程序的原因，可以被記述的宇宙的表述非常明确的包含其中。另外，他對相對受限的可以進行極快運算的宇宙集合提出了明确的異議。

理論争議

針對平行宇宙的主要争論在于，它們很浪費并且很離奇，來依次考慮這兩點。

首先，平行宇宙理論很容易被奧卡姆剃刀原理所攻擊，因為它們假設了其他宇宙存在，而人們卻永遠觀測不到。為何自然在本體上如此浪費，并沉溺于這些多到無窮無盡的不同世界，但這一點也可以反過來支持平行宇宙。當人們覺得自然過于浪費時，人們到底是在困惑關于它浪費的哪一點，顯然不是“空間”，因為标準的平坦宇宙模型中無限的體積并沒有引起這樣的反對。也不是“物質”或“原子”——理由相同，一旦已經浪費了無限的東西，誰在乎再浪費多點呢。所以，這種令人困惑的“浪費”倒不如說是一種簡化，它減少了說明所有這些不可見世界所需的信息量。然而，正如泰馬克詳細讨論過的那樣，整個集合往往要比集合中的單個元素簡單得多。例如，一個普通整數n的算法信息内容在量級上，這就是将它用二進制寫出來所需要的比特數。然而，所有整數的集合，1，2，3，…，隻需要寥寥幾行計算機程序就能生成，所以整個集合的算法複雜度要遠小于其中某個整數。

同樣，愛因斯坦引力場方程的全部理想流體解的集合，算法複雜度要遠低于其中某個特解，因為前者隻需要很少幾個方程就能描述，而後者要求在某個超曲面指定大量的初始數據。不嚴格地說，當人們把注意力局限在一個集合中的某個特定元素上時，表觀信息的内容增加了，卻失去了将所有元素考慮進來時整個系統内在的對稱性和簡單些。在這個意義上，更高層的平行宇宙具有更低的算法複雜度。從通常宇宙升到第一層平行宇宙，就不再需要指定初始條件，升到第二層，就不需要指定物理常數，到了包含所有數學結構的第四層平行宇宙，本質上就不存在算法複雜度了。

隻有從青蛙視角，從觀測者的主觀感覺來看，才有那些信息富餘和複雜性。可以證明，平行宇宙論要比隻取一個集合元素作為物理存在的單個宇宙理論經濟得多。

第二個普遍的抱怨是，平行宇宙太離奇了。但這個反對多半來自審美上，而非科學上的考慮，然而正如上面提到的，這個意見隻有在亞裡士多德的世界觀中才有意義。在柏拉圖模型中，如果鳥的視角和青蛙視角足夠不同，很可能看到的是，觀察者會抱怨正确的TOE如此離奇，而每個迹象都說明這正是人們所處的情形。人們所感到的離奇也沒有什麼好大驚小怪的，因為進化隻賦予了人們對日常物理的直覺，能夠使人們遠古的祖先生存下來。

但由于有了智慧和創造，人們已經比隻有一般内部觀點的青蛙視角稍微多窺見了一些東西，可以确信的是，人們在超出人類原始認知的任何地方到遭遇了奇異現象：高速（鐘慢效應）、小尺度（量子粒子能同時存在于好幾個地方）、大尺度（黑洞）、低溫（能向上流的液氦）、高溫（碰撞粒子能改變身份），等等。所以，物理學家大體上已經接受了，鳥的視角和青蛙視角是很不相同的。量子場論的一個現代流行觀點是，标準模型也僅僅隻是一個有效的理論，是另一個還沒發現的理論的低能極限，而後者與舒服的經典概念相去甚遠（例如，包含十維的弦）。許多實驗學家已經對這麼多“離奇”（但重複性很好）的結果感到麻木了，他們簡單地接受了“這個世界就是一個比人們原想的世界更離奇”這樣的觀點，然後埋頭繼續計算。

霍金解釋

霍金解釋，時間旅行者回到過去改變曆史後，時間線便出現分杈，分杈的時間線展開的是另一段曆史。然而，如果我們能夠回到過去，就可能破壞因果規律。于是，祖母悖論也被這樣解釋：由于時間與空間相關，因此祖母被害，世界因曆史的改變被一分為二，從而産生時空的分枝，那麼在這個空間裡的我就不存在了，但另一個空間的祖母仍然存在，也便還有我存在。

科幻作品

既然人類回到過去理論上成立，“時間機器”、“時間旅行”便成為科幻作品中被廣泛采用的題材。“時間機器”最早出現在1895年威爾斯的小說《時間機器》裡，那時的設想隻是作者的幻想，直到狹義相對論與廣義相對論相繼問世，這一設想開始有了一定的物理學根據，類似題材的科幻電影也因此有了科學的依據。正因為有了科學為依托，在科學與幻想間才會有一個一個無比耐人尋味的故事。如科幻喜劇《回到未來》，主人翁馬丁和布朗博乘坐時間機器在過去與未來間穿梭，并與那個時空的人産生交互行為，從而引起時空的分枝，創造出與原時空不同的結局。在這部影片裡，導演就把世界因曆史改變産生分枝從而導緻的因果關系表現得淋漓盡緻，也因此讓這部系列影片成為經典。

平行宇宙

這種因時空旅行，改變了曆史，才會有新的平行世界分化出來的平行宇宙叫“後置平行宇宙”，既然有後，自然也會有先。最典型的例子是《宇宙追緝令》裡，李連傑所處的平行宇宙稱作"先置平行宇宙"，就是說不管你玩不玩時空挪移，無限多個宇宙原本就存在，有本事你就可以在裡面竄來竄去。這麼說近似于無稽之談，可是，專家們又說，科幻電影中的想象不能當作無稽之談看待，因為這些想象即使有的沒有科學依據，但它會通過擴展人們的想象力來影響科學。如果，人們往高深點說去，《宇宙追緝令》所創造的世界就可以牽涉到量子物理學的内容。

普朗克常量

如果從普朗克常量來解釋目前的宇宙，人們更容易論證平行宇宙存在的可能性。所謂的普朗克常量，就是最基本的能量表示單位。人們所存在的這個星球上，每個物質都有小到不可劃分的單位，人們通常用原子來表示這個最小單位，同樣，每個物質都有能量，有的能量大，有的能量小，那麼能量也應該有個最小的單位，物理學上把這個最基本的能量單位稱為普朗克常量。任何物質所包含的能量都是普朗克常量的整倍數，不過這僅僅局限于人們所存在的這個世界。

如果，人們把這一規律無限地延展，勢必會有一個普朗克常量不是人們所認知的普朗克常量的世界存在。比如用“1”來表示我們所知世界的普朗克常量的數值即“普朗克常數”，如果另一個世界的普朗克常數的取值是“2”，那麼另一個世界就是建立在普朗克常數為“2”的基礎之上。而從1到2之間又有無數個可取的值，因此可能平行存在的世界也就應該是無窮無盡。可是人們為什麼看不到他們，感覺不到他們，如果位置重疊，我們和他們相遇而看不到對方，會不會撞在一起呢？答案是否定的。最能直接表示兩者之間關系的例子就是奇數與偶數。

奇數與偶數之間不會有交點，永遠這樣平行存在着，所以他們相遇時會毫無阻礙的穿過對方隊列，即不可能感知對方，更不可能相撞。同樣，普朗克常量不一樣的兩個世界就如一排奇數和一排偶數，是能量最小單位的不一樣把人們分在了兩個空間，不可能感知對方，更不可能相撞。雖然理論上這樣的時空可以生成無窮多個，但并不能真的像奇數與偶數一樣可以從中取出多個值。通過解普朗克常量方程，科學家們隻能得出方程的幾個合理的解，由此可以構造出幾個可能存在的平行空間。但在量子物理學不确定因素的影響下，這些平行空間也可能是不穩定的，如果由這些不确定的普朗克常量構成的平行空間，就存在消亡的可能。

物理空間

首先，由最簡單的零維開始。所謂的維度是用來衡量空間的一種矢量單位（有方向的單位），例如一維空間的維度是“X（長）”，二維空間的維度是“X、Y（長、寬）”，以此類推。因為零維空間隻有一個點，無論從任何維度來看，這個點都不具備方向與長度，所以它沒有維度，隻能用0來表示，也就是所謂的原點。同理，比它低級的空間是不存在的。所以，零維空間隻能投影到更高級的空間。

下面開始講一維空間。一維空間的方向有一個，如果用幾何學表示，可以寫成X軸。如果一維空間中的物體想直接來到自己空間中的某一點，而不經過其他線段，那麼它隻要突破了一維而來到二維，那麼它就都可以做到了，因為它可以從外部随意選擇這個空間的一段進入。但是如果想這樣它就必須具備一個前提條件，那就是變成二維空間中的物體，因為二維空間要比它多一個維度，作為一維空間中單獨的物體，身處二維空間（X軸、Y軸）中它隻是維度“寬”無限接近于零的物體，而物理常識告訴人們無限接近于零的存在可以完全忽略，所以它是不會存在的。所以它要想存在于二維空間或從外部進入到一維世界，隻有兩個方法：增加維度和空間投影。增加維度就是制造空間。

例如一條直線上有一個線段想要直接到這條直線上的另外一點，那麼它可以在這個二維空間中創造出一個新的一維空間來連接到原來空間中的某一點，從而通過這個空間達到跳躍的目的。如果它想創造一個二維空間的話，就必須增加維度，也就是所謂的制造異次元空間。它可以從原來的空間中的某一點分出一個新的空間，看上去，好像兩個都屬于一維空間；但是因為這兩個空間都是存在于更高的維度之上的，所以它們已經構成了二維空間的架構，而這兩個一維空間，就是彼此的平行空間了。人們可以稱這種平行空間為幹預型平行空間（以下簡稱幹平）。

而空間投影則是另外一種方法。大家都知道，二維空間中包含了無數的一維空間，而其中的兩個一維空間平行或者相交了（平行的可能性隻能有一種）。相交的兩條線在交點處産生了一個點，而這個點則從這裡同時沿着兩個空間延伸出去。在延伸出去的兩個空間裡，又有無數的空間相交了進來，所以造成了無數的幹平。而那些幹平也被更多的幹平所幹預。這樣一來，所有的空間都會留下其餘所有幹預空間的投影。不過在更高維度的空間裡，這種幹預就會變得最小，這時，隻有兩條互相平行的空間互相的幹預才是最大的（因為互相都有在彼此空間的投影）。而如果其中一個空間想要進入自己這個空間的另一段，隻要進入最近的平行空間，然後順着那另外的空間上相對的一點回到自己的空間就可以了。不過因為自己在另一個空間有着影射的那一點，所以要想進入并存活下來，隻能消滅自己在那個空間上的影射點，否則就隻能用第一

種方法，另外制造一個空間了。

還要注意的就是空間延伸的速度問題。例如兩個平行的平行空間，他們延伸的速率是不同的，其中貝它空間比阿爾發空間的延伸速率要快。那麼當從阿爾發空間上的一點進入貝它空間後，向前移動了一些或者幹脆沒動，等它回到阿爾發空間後卻會發現自己已經向前移動了很多（這就是所謂的天上一天，地上一年）。其實在彼此空間的單位都是一樣的，隻是相對延伸的速率不同而已。那麼維度都是怎麼來衡量的呢？衆所周知，一維為長度（X），二維為長和寬（X，Y），三維為長、寬和高（X，Y，Z）。從前面三個維度的衡量來看，高一級空間多出來的維度其實就是前一個空間所沒有的，而且每個空間的物體可以操作自己的矢量方向（例如一維空間可以改變正負兩個方向和長，二維空間可以改變長和寬，三維空間的物體可以變換長、寬和高等）。

那麼大家仔細想想，人們這個空間應該是幾維空間呢。很多人認為人們處在三維空間，可能從幾何課上老師都是這麼教的（初、高中的幾何課）但是大學後老師就會告訴人們：人們其實身處四維空間而不是三維空間。因為人們忽略了一個非常重要的矢量單位——能量的衰變。可能有人要問我了，人們現在不是用時間來衡量世界嗎，例如8點做了什麼，9點又做了什麼，按你這麼說，人們應該在五維空間才對啊。但是我請大家想想，這個所謂的時間又是從什麼進化而來的呢。想想以前沒有鐘表的時候，人們看的是日出日落，看得是沙漏，看得是石頭在木頭上刻着的數字符号。那麼這些變化又是什麼呢，這些都是由能量的衰變造成的，所有的時間概念都是根據地球上或者太陽系上的種種能量衰變推測而來的。

試想一下，如果有一天地球自轉的速度變慢了，那麼時間是不是就因此變多了呢？一個健康的人本來70歲病死了，這回卻40歲就病死了，因為一年變成了過去的幾年，而它的能量衰變值卻沒有變，除非你人為的改變它。那麼人們現在來寫出人們這個四維空間的維度單位吧：長、寬、高和能量衰變值（X，Y，Z，Φ）。由一維到三維的推論得出，如果想進入更高維度的空間，就需要在一定的單位的空間中，創造超過它所能容納的數值，也就是用超高的能量輸出來創造一個幹預型四維空間，從而做出人們的平行空間。這就是我這部作品的技術根據。而因為每個平行空間的延伸速率都不一樣，所以即使是同一時期開始的空間中，發展的程度也是不一樣的，而我把用來衡量這個速率的第五個維度的單位命名為：宇宙年。